FR2505353A1 - Two=stage underground gasification of coal - with preliminary partial gasification of production area from array of boreholes - Google Patents
Two=stage underground gasification of coal - with preliminary partial gasification of production area from array of boreholes Download PDFInfo
- Publication number
- FR2505353A1 FR2505353A1 FR8109349A FR8109349A FR2505353A1 FR 2505353 A1 FR2505353 A1 FR 2505353A1 FR 8109349 A FR8109349 A FR 8109349A FR 8109349 A FR8109349 A FR 8109349A FR 2505353 A1 FR2505353 A1 FR 2505353A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- gasification
- channel
- gas
- holes
- drilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 239000003245 coal Substances 0.000 title abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 claims description 57
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 44
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 58
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/243—Combustion in situ
- E21B43/247—Combustion in situ in association with fracturing processes or crevice forming processes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/30—Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells
- E21B43/305—Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells comprising at least one inclined or horizontal well
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
La présente invention concerne l'extraction des combustibles fossiles par la méthode sans puits et a notamment pour obJet un procddé-pour leur gazéification souterraine. The present invention relates to the extraction of fossil fuels by the method without wells and in particular has for object a process for their underground gasification.
A la différence de la gazéification dans les générateurs en surface, la gazéification souterraine des combustibles fossiles, en particulier du charbon, s'effectue directelent à ltendroit du gisement de combustible, ce qui détermine une série de particularités de l'organisation et du déroulement du processus de formation du gaz. Unlike gasification in surface generators, underground gasification of fossil fuels, especially coal, takes place directly at the location of the fuel deposit, which determines a series of peculiarities of the organization and course of the gas formation process.
La technologie moderne de la gazéification souterraine des combustibles fossiles est basée sur la préparation non minière des générateurs de gaz souterrains et sur l'exécution du processus de gazéification dans des canaux de réaction, dans lesquels se produit l'interaction du carbone du combustible avec l'oxygène insufflé. Modern technology of underground gasification of fossil fuels is based on the non-mining preparation of underground gas generators and on the execution of the gasification process in reaction channels, in which the interaction of the carbon of fuel with l blown oxygen.
La préparation non minière des générateurs de gaz souterrains consiste à ouvrir le secteur correspondant de la couche de charbon et à créer des canaux de réaction initiaux. L'ouverture de la couche s'effectue à l'aide de forages. On utilise différents types de forages verticaux, inclinés, inGlinds-horizontaux, Ces forages sont tubés Jusqutà une profondeur déterminée, à l'aide de tubes métalliques. The non-mining preparation of underground gas generators consists of opening the corresponding sector of the coal layer and creating initial reaction channels. The layer is opened using boreholes. We use different types of vertical, inclined, horizontal and horizontal drilling. These boreholes are cased up to a predetermined depth, using metal tubes.
La formation du gaz dans le canal de réaction s'effectue grâce à 1'interaction chimique de 1'oxygène insufflé avec le carbone du charbon et à la décomposition thermique du charbon. The formation of gas in the reaction channel takes place through the chemical interaction of the oxygen blown with the carbon of the coal and the thermal decomposition of the coal.
On sait que le processus de gazéification souterraine se fait par zones ; c'est-à-dire que sur la voie du mouvement du courant de gaz insufflé, depuis les trous d'insufflation 3usqu'aux trous d'évacuation, se créent des zones déterminées remplissant leurs fonctions propres. We know that the underground gasification process is done by zones; that is to say that on the path of movement of the stream of blown gas, from the blowing holes 3 to the discharge holes, specific zones are created fulfilling their own functions.
Dans la gazéification souterraine des combustibles fossiles, le débit, la composition et le pouvoir calorifique du gaz dépendent dé la composition du gaz insufflé dans le générateur souterrain, de la nature du combustible fossile et des conditions géologiques de gisement de sa couche. In underground gasification of fossil fuels, the flow rate, composition and calorific value of the gas depend on the composition of the gas blown into the underground generator, the nature of the fossil fuel and the geological conditions of its layer.
Toutes ces conditions égales par ailleurs, les indices du processus sont notablement influencés par l'intensité d'insufflation du gaz, par la forme du canal de réaction et par les facteurs aérodynamiques. All these conditions being equal, the indices of the process are notably influenced by the intensity of gas blowing, by the shape of the reaction channel and by aerodynamic factors.
On connatt plusieurs procédés de gazéification souterraine des combustibles fossiles. Le procédé principal de gazéification souterraine des couches à faible pendage de combusstibleB fossiles, en particulier de charbon, consiste à creuser dans la couche de charbon, à partir de la surface, des trous verticaux ou des trous verticaux et inclinés-horizontaux et à créer un front en ignition. Ensuite on met en communication les trous de la couche de charbon avec le front en ignition, par exemple au moyen d'une recoupe-foyer. En conséquence, il se forme des canaux de réaction. Puis on effectue-la gazéification de la couche de charbon par insufflation de gaz dans les canaux créés du c8té du front en ignition ou du passif vierge de couche de combustible fossile. Several processes are known for underground gasification of fossil fuels. The main method of underground gasification of low-dip layers of fossil fuels, especially coal, consists of digging into the layer of coal, from the surface, vertical holes or vertical and tilted-horizontal holes and creating a forehead in ignition. Then the holes in the carbon layer are placed in communication with the igniting front, for example by means of a hearth cutter. As a result, reaction channels are formed. Then gasification of the coal layer is carried out by blowing gas into the channels created on the side of the front in ignition or the virgin passive layer of fossil fuel.
Le gaz formé est évacué par les trous vers le front en ignition ou vers le massif vierge respectivement.The gas formed is evacuated through the holes towards the igniting front or towards the virgin solid mass respectively.
Dans le cas de ce procédé, le pouvoir calorifique du gaz obtenu atteint seulement 3013,6 kJ/s3 et l'utilisation des réserves de charbon constitue seulement 72 ,' ("Gazéification souterraine des houilles", Gosgortekhizdat 1960). In the case of this process, the calorific value of the gas obtained reaches only 3013.6 kJ / s3 and the use of the coal reserves constitutes only 72, '("Underground gasification of coal", Gosgortekhizdat 1960).
On connaît encore un procédé de gazéification souterraine de combustibles fossiles, en particulier de charbon, avec préparation thermique préalable du combustible. There is also known a process for underground gasification of fossil fuels, in particular coal, with prior thermal preparation of the fuel.
L'essentiel de ce procédé consiste à creuser d'abord des lignes ou rangées de trous verticaux équidistants. On crée le front en ignition et on relie, par la récoupefoyer, la deuxième ligne de trous avec les trous de la première ligne, et les trous de troisième ligne, avec les trous de la deuxième ligne. En conséquence, on obtient des canaux de réaction. Puis on commence le processus de gazéification. A cet effet, on insuffle de l'oxygène dans les trous, du côté du front en ignition.Le gaz obtenu est évacué par les trous disposés du coté du massif vierge.Simultandment, on relie les trous de la quatrième ligne aux trous de la troisième ligne, Si cette liaison s'effectue avant l'achèvement du processus de gazéification dans la première interligne, c'est-à-dire entre les trous des première et deuxième lignes, le gaz est évacué aussi à travers la quatrième ligne ou, simultanément, à travers les troisième et quatrième lignes de trous.The main part of this process consists in first digging lines or rows of equidistant vertical holes. The ignition front is created and the second line of holes is connected by recouper with the holes in the first line, and the third line holes are connected with the holes in the second line. As a result, reaction channels are obtained. Then we start the gasification process. For this purpose, oxygen is injected into the holes on the side of the ignition front.The gas obtained is evacuated through the holes arranged on the side of the virgin solid mass.Also, the holes in the fourth line are connected to the holes in the third line, If this connection takes place before the completion of the gasification process in the first line, that is to say between the holes of the first and second lines, the gas is also evacuated through the fourth line or, simultaneously, through the third and fourth lines of holes.
Le gaz peut être évacué partiellement à travers les trous de la deuxième ligne. The gas can be partially discharged through the holes in the second line.
Après la gazéification dans la première ligne, on commence l'insufflation de l'oxygène dans les trous de la deuxième ligne, et le gaz est évacué des trous de la première et la quatrième ligne et, partiellement, des trous de la troisième ligne. Dans ce cas, le processus de gazéification se déroule de la manière suivante : entre la première et la deuxième ligne se produit la gazéification complète du charbon resté après la période précédente de gazéification ; le gaz est évacué à travers les trous de la première ligne ; entre la deuxième et la troisième ligne se produit la gazéification du charbon, thermiquement préparé, de la deuxième interligne, et la troisième ligne se trouve à l'état de préparation ther risque. Ensuite on met en communication les trous de la quatrième et de la cinquième ligne. Le processus se déroule suivant cette succession dans les limites du gisement du combustible fossile.La séquence adoptée de passage de l'insufflation d'une ligne de trous à une autre assure, d'une part, la gazéification du combustible fossile thermiquement préparé dans la direction du massif et la préparation thermique simultanée du secteur suivant du combustible fossile, et d'autre part, la gazéification complète des restes de combustible fossile dans le sens inverse, dans l'interligne de trous précédente.En cas de gazéification de secteurs de combustible fossile préparés thermiquement, on obtient une augmentation du pouvoir calorifique du gaz par rapport au pouvoir calorifique du gaz obtenu pendant la gazéification des secteurs de combustible fossile à humidité naturelle, ainsi qu'un degré plus élevé d'utilisation des réserves de charbon sur les secteurs préparés thermiquement, par rapport aux secteurs de charbon à humidité naturelle (certificat d'auteur URSS, N 124575). After the gasification in the first line, the oxygen insufflation is started in the holes of the second line, and the gas is evacuated from the holes of the first and the fourth line and, partially, from the holes of the third line. In this case, the gasification process takes place as follows: between the first and the second line occurs the complete gasification of the coal remaining after the previous gasification period; the gas is discharged through the holes in the first line; between the second and the third line, the gasification of the thermally prepared coal of the second line takes place, and the third line is in the preparation state ther risk. Then we connect the holes of the fourth and the fifth line. The process takes place according to this succession within the limits of the fossil fuel deposit. The adopted sequence of passage from insufflation from one line of holes to another ensures, on the one hand, the gasification of the fossil fuel thermally prepared in the direction of the massif and the simultaneous thermal preparation of the next sector of fossil fuel, and on the other hand, the complete gasification of the fossil fuel remains in the opposite direction, in the preceding hole spacing. In the event of gasification of fuel sectors thermally prepared fossil, we obtain an increase in the calorific value of the gas compared to the calorific value of the gas obtained during the gasification of the fossil fuel sectors with natural humidity, as well as a higher degree of use of the coal reserves on the sectors thermally prepared, compared to coal sectors with natural humidity (USSR author's certificate, N 124575).
L'emploi de ce procédé assure la production systématique de gaz à pouvoir calorifique de 3348,4 kJ/s3 à 3557,7 kJ/n3 et la gazéification des réserves de charbon Jusqu'd 100 % . TOutefois, le procédé est efficace lorsque la profondeur de gisement de la couche est de 50 à 60 n, et son épaisseur, de 2 à 3 n. Si la couche de charbon se trouve à une profondeur supérieure et que son épaisseur est plus grande , par exemple si la profondeur est de 150 m et l'épaisseur de 6 à 10 n, les trous verticaux ne peuvent pas être exploités suivant la succession mentionnée plus haut. Au cours de l'évacuation du gaz, les tubes métalliques introduits dans les trous s'échauffent et s'allongent Jusqu'à 0,5 n.De ce fait, un tel trou n'est pas suffisamment étanche derrière les tubes, et ne peut pas être employé pour l'insufflation de l'oxygène. The use of this process ensures the systematic production of gas with a calorific value of 3348.4 kJ / s3 to 3557.7 kJ / n3 and the gasification of coal reserves Up to 100%. However, the method is effective when the layer depth of the layer is 50 to 60 n and its thickness is 2 to 3 n. If the coal layer is at a greater depth and its thickness is greater, for example if the depth is 150 m and the thickness of 6 to 10 n, the vertical holes cannot be exploited according to the mentioned succession upper. During the evacuation of the gas, the metal tubes introduced into the holes heat up and elongate up to 0.5 n. Therefore, such a hole is not sufficiently tight behind the tubes, and does not cannot be used for oxygen insufflation.
En outre, l'expérience montreqie dans les conditions d'une épaisseur de couche de 2 à 3 m à la profondeur de 50 la, les zones de gazéification ont une longueur de 25 n au maximum. On creuse les trous verticaux à cette distance. En cas de gazéification souterraine d'une couche de plus grande épaisseur (Jusqu'à 20 n) avec une profondeur de gisement de 120 n et plus, il est nécessaire pour l'achèvement du processus de forsation du gaz, de prévoir un canal plus long (au moins de 40 n).In addition, experience shows that under the conditions of a layer thickness of 2 to 3 m at the depth of 50 la, the gasification zones have a length of 25 n at most. We dig the vertical holes at this distance. In the case of underground gasification of a thicker layer (Up to 20 n) with a deposit depth of 120 n and more, it is necessary for the completion of the gas formation process, to provide a more channel long (at least 40 n).
Suivant encore un procédé de gazéification souterraine de combustibles fossiles, la préparation du générateur de gaz est effectuée par forage dans la couche de combustible fossile de canaux de 150 à 200 m de longueur et de trous verticaux : principaux, situés au début du canal, et intermédiaires. On creuse les trous intermé- diaires le long de l'axe longitudinal du canal, tous les 40 à 60 m. Ces u us peuvent ainsi être disposés de part et d'autre de cet axe. On crée le front en ignition du côté de la fin des canaux et on exécute le traitement thermique des canaux. Ensuite on effectue la recoupefoyer successive des trous verticaux avec le canal, à partir du front en ignition, et on effectue la gazéification souterraine des combustibles fossiles par secteurs. According to another method of underground gasification of fossil fuels, the preparation of the gas generator is carried out by drilling 150 to 200 m long channels and vertical holes in the fossil fuel layer: main ones, located at the beginning of the channel, and intermediaries. Intermediate holes are drilled along the longitudinal axis of the canal, every 40 to 60 m. These u us can thus be arranged on either side of this axis. The ignition front is created at the end of the channels and the heat treatment of the channels is carried out. Then we carry out the successive recoupering of the vertical holes with the channel, from the front in ignition, and we carry out the underground gasification of fossil fuels by sectors.
Dans ce but, on insuffle à tour de rôle de 1 'oxygène dans chaque trou intermémdiaire à partir du front en ignition.For this purpose, oxygen is blown in turn into each intermediate hole from the igniting front.
L'oxygène peut être aussi insufflé dans le plan de la couche, sous un angle par rapport i l'axe longitudinal du canal, l'intensité de l'insufflation de 1 'oxygène dans chaque trou intermédiaire étant augmentée proportionnel liement à l'acroissement de la longueur du canal. Le gaz obtenu est évacud à travers les trous verticaux de cette partie du canal.The oxygen can also be blown into the plane of the layer, at an angle to the longitudinal axis of the channel, the intensity of the blowing of oxygen in each intermediate hole being increased proportional to the increase. the length of the channel. The gas obtained is discharged through the vertical holes in this part of the channel.
De la sorte, on effectue la gazéification du combustible fossile par parties, sur toute la longueur du canal de forage. On soumet les réserves résiduaires de charbon à la gazéification par insufflation de l'oxygène dans les trous principaux et les canaux, et le gaz ainsi produit est évacué à travers tous les trous existants (ci 0 Golubev Ju. B. Zybalova G.P., Kulakova M.A. "Gazéification successive des réserves de houille", Receuil d'études de VNII promgaz, fascicule 3, M, 1969). In this way, the gasification of the fossil fuel is carried out in parts, over the entire length of the drilling channel. The residual coal reserves are subjected to gasification by blowing oxygen into the main holes and the channels, and the gas thus produced is evacuated through all the existing holes (ci 0 Golubev Ju. B. Zybalova GP, Kulakova MA "Successive gasification of coal reserves", Collection of studies of VNII promgaz, fascicule 3, M, 1969).
Par ce procédé, on produit un gaz dont le pouvoir calorifique est insuffisant, de l'ordre de 3348,4 kJ/m3. By this process, a gas is produced whose calorific value is insufficient, of the order of 3348.4 kJ / m3.
Le degré d'utilisation des réserves de charbon n'est pas suffisant, lui non plus, et constitue 80 %. Tout ceci s'explique par le fait que la gazéification, selon ce procédé, se fait avec un combustible fossile humide, d'une humidité de 30 à 35 96, et que l'effet positif du traitement thermique préalable n'est pas utilisé.The degree of use of coal reserves is not sufficient either, and constitutes 80%. All this is explained by the fact that the gasification, according to this process, is done with a wet fossil fuel, with a humidity of 30 to 35%, and that the positive effect of the preliminary heat treatment is not used.
De la sorte, les procédés connus de gazéification souterraine résolvent le problème de l'exploitation des gisements de combustibles fossiles et assurent la production planifiée de gaz combustible. Cependant, ces procédés ne permettent pas d'obtenir du gaz avec un pouvoir calorifique suffisant et n'assurent pas l'extrac- tion voulue des réserves de combustible fossile. In this way, the known methods of underground gasification solve the problem of the exploitation of fossil fuel deposits and ensure the planned production of combustible gas. However, these methods do not make it possible to obtain gas with sufficient calorific value and do not ensure the desired extraction of the fossil fuel reserves.
On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de gazéification souterraine de combustibles fossiles, qui peraett S ent d'obtenir un gaz à pouvoir calorifique plus élevé et d'assurer en même temps l'utilisation maximale des réserves de combustible fossile. It has therefore been proposed to develop an underground gasification process for fossil fuels, which will enable a gas with higher calorific value to be obtained and at the same time ensure the maximum use of the fossil fuel reserves.
Ce problème est résolu à l'aide d'unpocédé de gazéification souterraine de combustibles fossiles, comprenant la préparation du générateur de gaz par exécution de canaux de forage et de trous verticaux dans la couche de combustibles fossiles : trous principaux situés au début du canal et trous intermédiaires disposés le long de 1'axe longitudinal du canal de forage et des deux côtés de cet axe ; la création d'un front en ignition du côté de la fin des canaux de forage, à partir de laquelle on effectue le traitement thermique des canaux de forage ; une recoupe-foyer successive des trous verticaux avec le canal de forage, à partir du front en ignition ; une gazéification des combustibles fossiles,par parties, grace à l'insufflation d'oxygène dans le plan de la couche , sous un angle par rapport à l'axe longitudinal du canal de forage, dans chaque trou intermédiaire à tour de rôle, à partir du côté du front en ignition, l'intensité de l'insufflation de l'oxygène dans chaque trou intermédiaire étant augmentée proportionnelLement à l'accroissement de la longueur du canal de forage; une dérivation du gaz produit, sur chaque partie du canal, vers le front en ignition ; une gazéification subséquente des combustibles fossiles par insufflation d'oxygène dans les trous principaux et les canaux de forage ; et une évacuation du gaz produit, caractérisé, suivant l'invention, en ce que les trous intermédiaires, le long de l'axe longitudinal de chaque canal de forage, sont disposés alternativement , chaque trou étant situé du côté opposé à celui où se trouve le trou précédent, et en ce qu'au cours de la gazéification par parties, l'oxygène est insufflé dans les trous intermédiaires à tour de rôle à partir de l'axe longitudinal du canal de forage, pendant le temps nécessaire à la gazéification de 20 %, au maximum, des réserves de combustibles fossiles de chaque partie du canal de forage et assurant le traitement thermique de la couche. This problem is solved by means of an underground gasification process for fossil fuels, comprising the preparation of the gas generator by executing drilling channels and vertical holes in the layer of fossil fuels: main holes located at the beginning of the channel and intermediate holes arranged along the longitudinal axis of the drilling channel and on both sides of this axis; the creation of an ignition front on the side of the end of the drilling channels, from which the heat treatment of the drilling channels is carried out; a successive cross-hearth of the vertical holes with the drilling channel, from the front in ignition; gasification of fossil fuels, in parts, by blowing oxygen in the plane of the layer, at an angle to the longitudinal axis of the drilling channel, in each intermediate hole in turn, from on the side of the ignition front, the intensity of the oxygen insufflation in each intermediate hole being increased in proportion to the increase in the length of the drilling channel; a diversion of the gas produced, on each part of the channel, towards the igniting front; subsequent gasification of fossil fuels by blowing oxygen into the main holes and the canals; and an outlet for the product gas, characterized, according to the invention, in that the intermediate holes, along the longitudinal axis of each drilling channel, are arranged alternately, each hole being situated on the side opposite to that on which is located the previous hole, and in that during the gasification by parts, oxygen is blown into the intermediate holes in turn from the longitudinal axis of the drilling channel, for the time necessary for the gasification of Maximum 20% of the fossil fuel reserves of each part of the drilling channel and ensuring the thermal treatment of the layer.
Selon le procédé conforme à l'invention-, la gazéifi- cation des combustibles fossiles se fait en deux stades gazéification par parties (préparatoire) assurant l'obtention d'un pouvoir calorifique élevé du gaz grâce à l'insufflation dirigée de l'oxygène, et gazéification principale (subséquente) suivant toute la longueur du canal de forage des combustibles fossiles thermiquement préparés. La gazéification des combustibles fossiles theriquementpripar* donne la possiblité d'obtenir un gaz à pouvoir calorifique élevé tout en utilisant au maximum les réserves de combustibles fossiles. La gazéification préparatoire se fait en quelques périodes, suivant le nombre de trous intermédiaires. Pendant toute la période de gazéification (préparatoire et principale) les courants gazeux sont dirigés vers le front en ignition, d'où ils sont évacués conformément à n'importe quel système connu d'évacuation du gaz. Tous les trousfonctionnent alors suivant le régime : insufflation d'oxygène - évacuation du gaz produit. According to the process according to the invention, the gasification of fossil fuels takes place in two stages gasification by parts (preparatory) ensuring the obtaining of a high calorific value of the gas thanks to the directed insufflation of oxygen. , and main gasification (subsequent) along the entire length of the thermally prepared fossil fuel drilling channel. Gasification of fossil fuels thermically perforated * gives the possibility of obtaining a gas with high calorific value while using the reserves of fossil fuels to the maximum. The preparative gasification is done in a few periods, depending on the number of intermediate holes. During the entire gasification period (preparatory and main) the gas streams are directed towards the igniting front, from where they are evacuated in accordance with any known gas evacuation system. All the holes then work according to the regime: oxygen blowing - evacuation of the gas produced.
Le sens de l'insufflation d'oxygène, depuis l'axe longitudinal du canal de forage, à partir des trous intermédiaires, influe favorablement sur les caractéristiques aérodynamiques du courant gazeux, car le canal de forage strictement rectiligne acquiert, après le stade de gazéification par parties, une forme tortueuse, ce qui améliore le processus de formation du gaz et assure la gazéification complète des combustibles fossiles. The direction of oxygen insufflation, from the longitudinal axis of the drilling channel, from the intermediate holes, has a favorable influence on the aerodynamic characteristics of the gas stream, since the strictly rectilinear drilling channel acquires, after the gasification stage. in parts, a tortuous shape, which improves the gas formation process and ensures complete gasification of fossil fuels.
De cette façon, le procédé proposé résout le problème de l'augmentation du pouvoir calorifique du gaz produit, tout en améliorant la sureté du Ponctonnement des trous et en assurant la gazéification complète des réserves de combustibles fossiles. In this way, the proposed method solves the problem of increasing the calorific value of the gas produced, while improving the safety of the puncturing of the holes and ensuring the complete gasification of the fossil fuel reserves.
En plus, l'augmentation de la quantité de combustibles fossiles soumis à la gazéification dans un canal de forage, sur deux, permet d'augmenter la distance entre les canaux de forage, ce qui, à son tour, diminue, les frais de préparation des générateurs de gaz par forage, la mise en coaununication en surface des trous et la recoupe-foyer des trous dans la couche de combustibles fossiles. Tout ceci assure une économie supplémentaire notable lors de la gazéification souterraine des combus- tibles fossiles, d'après le procédé proposé. In addition, the increase in the quantity of fossil fuels subjected to gasification in a drilling channel, out of two, makes it possible to increase the distance between the drilling channels, which, in turn, decreases the preparation costs. generators of gas by drilling, the placing in communication on the surface of the holes and the focal point of the holes in the layer of fossil fuels. All this ensures a significant additional saving during the underground gasification of fossil fuels, according to the proposed process.
Le procédé de gazéification souterraine est simple du point de vue technologique et est mis en oeuvre de la manière suivante. The underground gasification process is simple from a technological point of view and is implemented in the following manner.
On prépare le générateur de gaz à partir de la surface par forage de canaux dans la couche de combustibles fossiles, par exemple des trous inclindss-horizontaux. The gas generator is prepared from the surface by drilling channels in the layer of fossil fuels, for example inclindss-horizontal holes.
Ensuite, on creuse des trous verticaux : trous principaux au commencement du canal et trous intermédiaires.On dispose les trous intermédiaires le long de l'axe longitudinal du canal de forage, des deux côtés de cet axe et alternativement, de sorte que chaque trou se trouve du côté opposé à celui où se situe le trou précédent, c'est-i-dire que les trous sont situés tantôt du côté droit, tantôt du côté gaude du canal. En même temps, les trous verticaux intermédiaires ont des ouvertures pour l'insufflation d'oxygène dans le plan de couche, sous un angle par rapport à l'axe longitudinal du canal de forage et de part et d'autre de cet axe.On reveut les trous verticaux de colonnes métalliques introduites dans la couche de charbon par le procédé ordinaire. Puis on crée le front en ignition du générateur de gaz par allumage de la couche de combustibles fossiles du côté de l'extrémité des canaux de forage. Ensuite on effectue le traitement thermique des canaux et la mise en communication des trous verticaux avec le canal de forage.Then, we dig vertical holes: main holes at the beginning of the channel and intermediate holes. We arrange the intermediate holes along the longitudinal axis of the drilling channel, on both sides of this axis and alternately, so that each hole found on the side opposite to that where the previous hole is located, that is to say that the holes are sometimes located on the right side, sometimes on the gaude side of the channel. At the same time, the intermediate vertical holes have openings for insufflating oxygen in the layer plane, at an angle with respect to the longitudinal axis of the drilling channel and on either side of this axis. reviews the vertical holes of metal columns introduced into the carbon layer by the ordinary process. Then the ignition front of the gas generator is created by igniting the layer of fossil fuels on the side of the end of the drilling channels. Then the heat treatment of the channels and the communication of the vertical holes with the drilling channel are carried out.
On peut exécuter ladite mise en communication soit par le procédé de recoupe-foyer, soit par fracturation hydraulique de la couche de combustibles fossiles, suivie d'un traitement flamme du secteur qui a subi la fracturat-ion hydraulique. En cas de mise en communication des trous avec le canal de forage par la méthode de recoupefoyer, on introduit à tour de rôle dans les trous un courant gazeux sous haute pression, dont la valeur dépend de la profondeur de gisément de la couche et de sa perméabilité. On effectue la mise en communication du côté du front en ignition. Pour la fracturation hydraulique de la couche de combustibles fossiles, on introduit à tour de rôle dans les trous de l'eau ou un autre liquide sous haute pression.En conséquence, il se crée dans la couche de combustibles fossiles des fissures où liron introduit un courant gazeux sous moyenne pression afin de rapprocher le foyer de combustion du front du trou intermédiaire. On combine la mise en communication des trous verticaux avec les régimes de gazéification.Said communication can be carried out either by the hearth cutting process, or by hydraulic fracturing of the layer of fossil fuels, followed by flame treatment of the sector which has undergone hydraulic fracturing. If the holes are placed in communication with the drilling channel by the recoupefoyer method, a gas stream under high pressure is introduced in turn, the value of which depends on the depth of the layer and its permeability. The communication is carried out on the side of the ignition front. For hydraulic fracturing of the fossil fuel layer, water or another liquid under high pressure is introduced into the holes in turn. As a result, cracks are created in the fossil fuel layer where liron introduces a medium pressure gas stream to bring the combustion chamber closer to the front of the intermediate hole. We combine the communication of the vertical holes with the gasification regimes.
Lors de la gazéification des combustibles fossiles par parties, on insuffle le courant gazeux dans les trous intermédiaires à tour de rôle, du côté du front en ignition comme indiqué plus haut, ctest-d-dire dans le plan de la couche, sous un angle par rapport à l'axe longitudinal du canal de forage et de part et d'autre de cet axe.During the gasification of fossil fuels in parts, the gas stream is blown into the intermediate holes in turn, on the side of the igniting front as indicated above, that is to say in the plane of the layer, at an angle relative to the longitudinal axis of the drilling channel and on either side of this axis.
Le gaz produit est dérivé vers le front en ignition, d'où il est évacué par n'importe quel système connu d'évacuation du gaz. Pendant la gazéification par parties, lors de l'envoi dirigé du courant gazeux dans les trous intermédiaires, il se produit une gazéification partielle des combustibles fossiles. La dérivation du gaz produit vers le coté du front en ignition assure la préparation thermique des combustibles fossiles sur le chemin du courant gazeux. Ce régime de gazéification s'effectue à travers tous les trous intermédiaires .On augmente l'intensité d'insufflation du courant gazeux dans chaque trou intermédiaire proportionnellement à l'accroissement de la longueur du canal de forage.On effectue la gazéification des combustibles fossiles par parties à travers les trous intermédiaires pendant le temps nécessaire à la gazéification de 20 X au maximum des réserves de combustibles fossiles de chaque partie du canal de forage. La quantité de combustibles fossiles qu'on doit soumettre à la gazéification préparatoire se calcule suivant la formule
où n est un nombre pouvant aller Jusqu'à 2
q Ja longueur de la partie du canal de forage
b ,la distance entre les canaux de forage;
rn ;'épaisseur de la couche de combustible fossile,
r Je poids spécifique du combustible fossile.The gas produced is diverted to the igniting front, from where it is evacuated by any known gas evacuation system. During the gasification by parts, during the directed gas flow in the intermediate holes, there occurs a partial gasification of fossil fuels. The diversion of the gas produced towards the side of the ignition front ensures the thermal preparation of the fossil fuels on the path of the gas stream. This gasification regime is carried out through all the intermediate holes. The intensity of gas blowing in each intermediate hole is increased in proportion to the increase in the length of the drilling channel. The gasification of fossil fuels is carried out by parts through the intermediate holes for the time required for gasification of up to 20 X of the fossil fuel reserves of each part of the drilling channel. The quantity of fossil fuels to be subjected to preparatory gasification is calculated according to the formula
where n is a number up to 2
q Ja length of the part of the drilling channel
b, the distance between the drilling channels;
rn; 'thickness of the fossil fuel layer,
r The specific gravity of the fossil fuel.
En partant d'une intensité déterminée de l'insufflation et de la quantité de réserves de combustibles fossiles, calculée, à l'aide de la formule donnée ci-dessus, on choisit le temps durant lequel il faut introduire le courant gazeux. Starting from a determined intensity of the insufflation and the quantity of fossil fuel reserves, calculated, using the formula given above, the time during which the gaseous current must be introduced is chosen.
On calcule le temps pour la mise en communication du trou intermédiaire suivant en tenant compte de la durée d'insufflation du courant gazeux, pour la gazéification, dans le trou intermédiaire précédent. The time for the communication of the next intermediate hole is calculated by taking into account the duration of insufflation of the gas stream, for gasification, in the previous intermediate hole.
A la fin du processus de gazéification par parties, on exécute une gazéification des combustibles fossiles thersiquezent préparés. Dans ce but, on insuffle un courant gazeux dans les trous principaux ou dans les trous principaux et les canaux de forage. At the end of the gasification process in parts, gasification of the prepared fossil fuels is carried out. For this purpose, a gas stream is blown into the main holes or into the main holes and the drilling channels.
Le procédé conforme à l'invention a été employé dans des conditions industrielles. On a soumis à la gazéification souterraine un secteur de charbon dont les réserves constituaient 30 900 tonnes, On a gazéifié 29 000 tonnes de charbon, ce qui constitue environ 100 % de toute la réserve. Le pourvoir calorifique moyen du gaz produit est de 3922 kJ/m3. De toute la quantité de réserve de charbon, 15, 6 % ortété gazéifiés par amende dirigée du courant gazeux dans le plan de la couche, et le pourvoir calorifique moyen du gaz produit était de 4620,8 kJ/m3. The process according to the invention was used under industrial conditions. A coal sector, the reserves of which were 30,900 tonnes, was subjected to underground gasification. 29,000 tonnes of coal were gasified, which constitutes approximately 100% of the total reserve. The average calorific supply of the gas produced is 3922 kJ / m3. Of the total amount of coal reserve, 15.6% of gasified gasity by directed fine of the gas stream in the plane of the layer, and the average calorific supply of the gas produced was 4620.8 kJ / m3.
En cas de gazéification du charbon par le procédé ordinaire, sans envoi dirigé du courant gazeux dans les trous intermédiaires de part et d'autre de 1'axe du canal de forage, et sans préparation thermique du charbon, le pouvoir calorifique du gaz produit constitue, en moyenne, 3,35 MJ/cm3 et le taux d'utilisation des réserves de charbon est de 75 à 80 % . In the case of gasification of coal by the ordinary process, without directed gas flow in the intermediate holes on either side of the axis of the drilling channel, and without thermal preparation of the coal, the calorific value of the gas produced constitutes , on average, 3.35 MJ / cm3 and the utilization rate of coal reserves is 75 to 80%.
Bien entendu, l'lnvention net nullement limitée aux modeste réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée0 Of course, the net invention in no way limited to the modest embodiments described and shown which have been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described, as well as their combinations, if these are executed according to the spirit and implemented in the context of protection as claimed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8109349A FR2505353A1 (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Two=stage underground gasification of coal - with preliminary partial gasification of production area from array of boreholes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8109349A FR2505353A1 (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Two=stage underground gasification of coal - with preliminary partial gasification of production area from array of boreholes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2505353A1 true FR2505353A1 (en) | 1982-11-12 |
| FR2505353B1 FR2505353B1 (en) | 1983-08-26 |
Family
ID=9258298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8109349A Granted FR2505353A1 (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Two=stage underground gasification of coal - with preliminary partial gasification of production area from array of boreholes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2505353A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996028638A1 (en) * | 1995-03-15 | 1996-09-19 | Zhaoxi Chai | A method of in-situ gasification of coal |
| CN103556980A (en) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 新奥气化采煤有限公司 | Coal underground gasification method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4026356A (en) * | 1976-04-29 | 1977-05-31 | The United States Energy Research And Development Administration | Method for in situ gasification of a subterranean coal bed |
| US4099783A (en) * | 1975-12-05 | 1978-07-11 | Vladimir Grigorievich Verty | Method for thermoshaft oil production |
| FR2396792A1 (en) * | 1977-07-06 | 1979-02-02 | Wenzel Werner | Subterranean gasification of coal - using matrix of bore-holes for charging gasification agent and discharging prods., minimising costs |
| FR2403379A1 (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-13 | Grupping Arnold | PROCESS FOR GASIFYING COAL OR LIGNITE DEPOSITS IN THE SOIL |
-
1981
- 1981-05-11 FR FR8109349A patent/FR2505353A1/en active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4099783A (en) * | 1975-12-05 | 1978-07-11 | Vladimir Grigorievich Verty | Method for thermoshaft oil production |
| US4026356A (en) * | 1976-04-29 | 1977-05-31 | The United States Energy Research And Development Administration | Method for in situ gasification of a subterranean coal bed |
| FR2396792A1 (en) * | 1977-07-06 | 1979-02-02 | Wenzel Werner | Subterranean gasification of coal - using matrix of bore-holes for charging gasification agent and discharging prods., minimising costs |
| FR2403379A1 (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-13 | Grupping Arnold | PROCESS FOR GASIFYING COAL OR LIGNITE DEPOSITS IN THE SOIL |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996028638A1 (en) * | 1995-03-15 | 1996-09-19 | Zhaoxi Chai | A method of in-situ gasification of coal |
| CN103556980A (en) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 新奥气化采煤有限公司 | Coal underground gasification method |
| CN103556980B (en) * | 2013-10-30 | 2016-06-01 | 新奥气化采煤有限公司 | Underground coal gasification method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2505353B1 (en) | 1983-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101161988B (en) | In situ combustion slug and steam driving combined type crude oil producing method | |
| CN100344855C (en) | Fire flooding process for thick oil extraction | |
| CN103089230B (en) | A kind of solvent assists fireflood gravity drainage to exploit the method for oil reservoir | |
| FR2507204A1 (en) | PROCESS AND INSTALLATION FOR UNDERGROUND CARBON GASIFICATION | |
| WO2000040902A1 (en) | Burner-type apparatus and fuel combustion method | |
| RU2444619C1 (en) | Extraction method of liquefied or gassed hydrocarbon from underground hydrocarbon header (versions) | |
| FR2505353A1 (en) | Two=stage underground gasification of coal - with preliminary partial gasification of production area from array of boreholes | |
| FR2723980A1 (en) | Opening and extending (natural) fractures in a subterranean formation | |
| CN106194139B (en) | The ignition method of combustion in situ | |
| FR2750977A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR REDUCING NOX EMISSIONS IN A GLASSWARE OVEN | |
| CA2657537C (en) | Burner and method for the alternate implementation of oxycombustion and aerocombustion | |
| FR2636729A1 (en) | Method and device for triggering an avalanche | |
| FR2850733A1 (en) | Vapor generator for actuating revolving machine e.g. steam turbine, has one combustion hearth with boiler and vaporization zone, and another hearth with another boiler and over heat zone | |
| FR2920438A1 (en) | METHOD FOR IMPLEMENTING A LINE OF CONTINUOUS DINING OR GALVANIZATION OF A METAL STRIP | |
| DK179456B1 (en) | Process for secondary oil extraction | |
| CN208518663U (en) | A kind of underground gasification furnace and coal seam igniter | |
| Fouquet et al. | Variabilité des manifestations hydrothermales actuelles le long d'une dorsale ultra rapide. Dorsale Est Pacifique entre 17° et 19° S (campagne NAUDUR). | |
| FR2495280A1 (en) | Steam generating system for driving turbine - uses hydrogen and oxygen fed into combustion chamber and having water injection | |
| CN108729916A (en) | A kind of underground gasification furnace coal seam igniter and retrogressing repeat igniting gasification method | |
| BE847072A (en) | WELL COMMUNICATION PROCESS WITHOUT DIGGING MINES, | |
| FR2491993A1 (en) | PROCESS FOR OPERATING BY UNDERGROUND GASIFICATION OF A COAL OR LIGNITE | |
| CN113803014A (en) | Horizontal well plugging method | |
| EP0172971A1 (en) | Production of hydrocarbon formations with reinjection of effluents into the formation | |
| FR2555250A1 (en) | PLACING PLUGS OR SCREENS BY HORIZONTAL DRILLING | |
| BE364016A (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |